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Ataxin-2の機能破綻が2型脊髄小脳変性症を引き起こす分子メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 23K14348
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

稲垣 佑都  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 助教 (70917947)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
KeywordsAtaxin-2 / ポリA鎖伸長 / ストレス顆粒 / 細胞質ポリA鎖伸長 / 遺伝子発現制御 / 脊髄小脳変性症 / mRNA
Outline of Research at the Start

2型脊髄小脳変性症は進行性の小脳萎縮を特徴とする難治性の疾患で、有効な治療法の開発が社会的に求められている。その原因因子として同定されたAtaxin-2にはポリグルタミン配列が存在し、そのポリグルタミンの異常伸長によって2型脊髄小脳変性症が発症する。
研究代表者らは、最近Ataxin-2の生理機能として『標的mRNAの3’末端ポリA鎖を伸長することでその翻訳を活性化する』ことを明らかにしており、本研究では、Ataxin-2のポリグルタミン異常伸長がAtaxin-2による翻訳活性化能に与える影響を解析し、2型脊髄小脳変性症発症の分子メカニズムを解明することを目的としている。

Outline of Annual Research Achievements

申請者はこれまでに、2型脊髄小脳変性症原因因子であるRNA結合タンパク質Ataxin-2がポリAポリメラーゼPAPD4をリクルートすることにより、CyclinD1やTDP-43などのAtaxin-2標的mRNAの細胞質ポリA鎖伸長を引き起こし、翻訳を活性化することを明らかにした。また、Ataxin-2のC末端領域がAtaxin-2のポリA鎖伸長に必要不可欠であることも明らかにしてきた。本年度においては、Ataxin-2のポリA鎖伸長と神経変性疾患の一種である2型脊髄小脳変性症との関連性を明らかにするために、Ataxin-2の欠失変異体を用い、ストレス顆粒の形成について解析を行った。
その結果、Ataxin-2のポリA鎖伸長に必要不可欠なC末端領域がAtaxin-2のストレス顆粒の局在に関与していることを見出した。この結果は、Ataxin-2によるmRNAポリA鎖伸長がストレス顆粒の形成に関与している可能性を示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Ataxin-2の生理機能である細胞質ポリA鎖伸長とストレス顆粒との関係性を示唆する結果が得られており、2型脊髄小脳変性症を引き起こす分子メカニズムの解明に一歩近づくことができた。

Strategy for Future Research Activity

本年度明らかにした知見も踏まえ、来年度の研究を進めていく。
また加えて、本年度に作製したポリグルタミン異常伸長したAtaxin-2の発現コンストラクトを用い、来年度も当初研究計画に準じて進めていく。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 人工mRNA5’UTR非翻訳領域の塩基構成・鎖長の系統的改変による翻訳促進配列の探索2024

    • Author(s)
      高岸 優太、稲垣 佑都、北野 智也、宇田川 剛、星野 真一
    • Organizer
      日本薬学会 第144年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] NanoBiT Assay Systemを用いた in vitro PKR二量体化アッセイの確立及び 人工mRNAによるPKR二量体化メカニズムの解析2024

    • Author(s)
      北野 智也、稲垣 佑都、星野 真一
    • Organizer
      日本薬学会 第144年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 翻訳抑制因子Paip2による新規翻訳抑制のメカニズム2023

    • Author(s)
      小森太貴、稲垣佑都、星野真一
    • Organizer
      第22回ファーマバイオフォーラム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 翻訳抑制因子Paip2はPAM2モチーフ依存的にmRNA ポリA鎖分解を促進する2023

    • Author(s)
      小森 太貴、稲垣 佑都、星野 真一
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] LARP1はmTORシグナルに呼応してTOP mRNAのポリA鎖長と翻訳活性を制御する2023

    • Author(s)
      井上 匠、尾上 耕一、稲垣 佑都、宇田川 剛、星野 真一
    • Organizer
      第46回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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